Ինչ է Gate Turnoff Thyristor- ը և դրա աշխատանքը

«Տիրիստորը» կիսահաղորդչային սարք է, որը լայնորեն օգտագործվում է որպես անջատիչ ուժային սխեմաներում: P տիպի և N տիպի նյութերի փոխարինող շերտերով թրիստորը նախագծված է որպես քառաշերտ կառուցվածք: Այն հասանելի է ինչպես երկու կապարի, այնպես էլ երեք կապարի նմուշների տեսքով: Տրիստորի երեք կապարի դիզայնը բաղկացած է անոդից, կաթոդից և դարպասի կապարից: Տրիստորը սովորաբար սկսում է վարվել, երբ դարպասի լարը գործարկվում է հոսանքի հետ և երբ միացված է, թրիստորը շարունակաբար վարվում է, մինչև սարքի լարումը շրջվի կամ հեռացվի: Երկար ժամանակ սա թրիստորն անջատելու միակ միջոցն էր, ինչը դժվարացնում էր ուղղակի հոսանքի կիրառման համար դիմելը։ Ավելի ուշ ներկայացվեց ավելի նոր դիզայն, որը վերացրեց թրիստորի այս թերությունը՝ կիրառելով թրիստորը միացնելու և անջատելու հեշտ միջոց: Այս նոր դիզայնը ստացել է «Gate Turnoff Thyristor» անվանումը: Ի՞նչ է Gate Turnoff Thyristor-ը: Gate Turnoff Thyristor-ը նաև հայտնի է որպես «GTO»: Սա Thyristor-ի եռակողմ ձևավորումներից մեկն է: Ինչպես անունն է հուշում, GTO-ն թրիստորի բարելավված դիզայն է, որը կարելի է և՛ միացնել, և՛ անջատել դարպասի շղթայում ընթացիկ ձգան կիրառելու միջոցով: Gate Turnoff Thyristor-ի այս առանձնահատկությունը թույլ է տալիս կիրառել սարքեր, որտեղ օգտագործվում է DC, ինչը չի եղել ավելի վաղ թրիստորների դեպքում: Gate Turnoff Thyristor-ի հիմունքները Ստորև թվարկված են Gate Turnoff Thyristor-ի հիմունքներից մի քանիսը: Gate Turnoff Thyristor-ը բարձր հզորության կիսահաղորդչային թրիստոր է: Սրանք լիովին կառավարելի անջատիչներ են, որոնք կարող են կատարել և՛ միացման, և՛ անջատման գործառույթները: Սարքի ոչնչացումը շահագործման ընթացքում կանխելու համար: , GTO-ն պահանջում է լրացուցիչ արտաքին սխեմաներ՝ միացման և անջատման հոսանքները կառավարելու համար: Այս սարքը հայտնագործվել է «General Electric»-ում: GTO-ն ակտիվ կիսահաղորդչային սարք է: GTO-ի խորհրդանիշՈր GTO-ն երեք կապող թրիստոր է, այն պարունակում է անոդային կապար, կաթոդ: -կապար, իսկ Դարպաս-կապար: Gate Turnoff Thyristor-ի խորհրդանիշը շատ նման է SCR Thyristor-ին, բացառությամբ դարպասի տերմինալի: Gate Turnoff Thyristor-ն ի վիճակի է ինչպես միացնել, այնպես էլ անջատել սարքը: Քանի որ այս ֆունկցիան ցուցադրվում է դարպասի տերմինալում, դարպասի տերմինալը ներկայացված է երկկողմանի սլաքով միացմամբ, որը խորհրդանշում է Թիրիստորի այս հատկանիշը: Ստորև բերված նկարը ցույց է տալիս Gate Turnoff Thyristor-ի խորհրդանիշը:Gate Turnoff Thyristor Structure of Gate Turnoff ThyristorGate Turnoff Thyristor-ն ունի չորս շերտ PNP -P կառուցվածք: Տարածաշրջանները ներկայացված են որպես P+, N-, P, N+: Սարքի անոդը միացված է խիստ դոպինգով P+ շերտով։ Սարքի կաթոդը միացված է խիստ դոպինգավորված N+ շերտին։ Դարպասը միացված է նաև մեկ այլ խիստ դոպինգավորված P+ շրջանի հետ: GTO-ի կառուցվածքը ներկայացված է ստորև:Gate Turnoff Thyristor StructureOperationOperationGate Turnoff Thyristor-ի աշխատանքը հասկանալու համար պետք է դիտարկել և՛ միացման, և՛ անջատման մեխանիզմը: Միացման մեխանիզմը SCR-ի նման, GTO-ն կարող է միացվել՝ կիրառելով դրական իմպուլս կաթոդի նկատմամբ: դեպի իր դարպասի տերմինալը: Բայց GTO-ի այս Turn On գործընթացը այնքան էլ հուսալի չէ, որքան ՀԿԵ-ն: Անջատեք մեխանիզմը Դարպասի անջատման թրիստորն անջատելու համար դարպասի տերմինալում կիրառվում է բացասական դարպասի իմպուլս կաթոդի նկատմամբ: Բացասական իմպուլսի վրա կիրառումը տարհանում է լիցքի կրիչները անոդից և դարպասներից: Սովորաբար GTO-ն ունի հակադարձ լարման արգելափակման հնարավորություն: Բայց այն ունի ավելի ցածր արգելափակման հզորություն: Այսպիսով, GTO-ները զուգահեռաբար միացված են, որպեսզի մեծացնեն դրա անջատման դիմադրությունը: GTO-ն, որը կարող է արգելափակել հակադարձ լարումը, հայտնի է որպես Symmetrical GTO Thyristors, S-GTO: GTO-ն, որը չի կարող արգելափակել հակադարձ լարումը, հայտնի է որպես Asymmetrical GTO Thyristors, A-GTO: S-GTO-ն օգտագործվում է որպես ընթացիկ աղբյուրի ինվերտորներ: A-GTO-ն օգտագործվում է որպես լարման աղբյուրի ինվերտորներ, հաստատուն քարշային կոտլիչներ: VI բնութագրեր GTO-ի VI բնութագրերը ներառում են հետևյալը: Հակադարձ կողմնակալության բնութագրերը Հակադարձ կողմնակալության պայմաններում կաթոդը դրական է անոդի նկատմամբ: Այս պահին N+շերտ, P-շերտ հանգույցը կլինի հակադարձ կողմնակալ, ինչպես նաև N-շերտ, P+ շերտի հանգույցը: Այսպիսով, այս երկու հակադարձ կողմնակալ հանգույցները թույլ չեն տա հոսանքի հոսքը կաթոդից դեպի անոդ: Հետևաբար, սարքում շատ աննշան հոսանք է հոսում, երբ հակառակ կողմնակալ վիճակում է: Երբ այս տարածաշրջանում խափանում է տեղի ունենում, ավելի մեծ հոսանք է տեղի ունենում: Առաջ կողմնակալության բնութագրերը Առաջնային կողմնակալության պայմաններում անոդը դրական է կաթոդի նկատմամբ: Այժմ և՛ N+, և՛ P հանգույցը, և՛ N-,P+ հանգույցը երկուսն էլ գտնվում են առաջ կողմնակալ վիճակում: Այստեղ կենտրոնական հանգույցը, P,-N-ը դառնում է հակառակ կողմնակալություն: Դրա շնորհիվ միայն մի փոքր քանակությամբ հոսանք է հոսում մինչև հանգույցի խզումը: Այս պահին, եթե դրվում է դրական զարկերակ, տեղի է ունենում խափանում, և սարքը միանում է: Խափանումից հետո ավելի մեծ քանակությամբ հոսանք է հոսում միացումում: Երբ սարքը միացված է, GTO-ն անջատելու համար պետք է կիրառվի բացասական դարպասի զարկերակ: Այստեղ կիրառվող բացասական դարպասի իմպուլսը պետք է լինի անոդի լարման մեկ երրորդից մինչև հինգերորդ մասը, այսինքն՝ 1/3 * անոդ լարման: Դարպասի այս վարկանիշը նույնպես պետք է պահպանվի սարքը գնելիս:GTO-ի բնութագրերը GateTurnoff Thyristor-ի համար 1600 վ լարման VI վարկանիշով, 350 Ա միացման լարումը 3.4 վոլտ է: GTO-ի միացման ժամանակը 2 մկվ է, ինչը շատ ավելի արագ է, քան SCR-ը, որի միացման համար պահանջվում է 8 միկրովայրկյան: GTO-ն տասն անգամ ավելի արագ է, քան ՀԿԵ-ն: GTO-ի անջատման ժամանակը 15 մկվ է: GTO-ն կարող է գործել մինչև 1 կՀց հաճախականությամբ: GTO-ն միացնելու համար կիրառվող Դարպասի հոսանքը 2 ամպեր է, իսկ անջատման համար անհրաժեշտ է դարպասի լարումը 200 ամպեր, ինչը չափազանց բարձր է: Դրա շնորհիվ GTO-ի դարպասի տերմինալում պահանջվում է կոմպլեքս շղթայի ձևավորում: Շուկայում ներկայացված են GTO-ի ավելի նոր տարբերակներ, որոնք հայտնի են որպես Integrated Gate Commutated Thyristors, IGCT, որն ուներ ներկառուցված ուժեղացուցիչ դարպասի տերմինալում, այնպես որ սարքը կարող է աշխատել ավելի ցածր անջատման հոսանքի դեպքում: Ծրագրեր GTO-ի կիրառությունները ներառում են հետևյալը. .GTO-ները օգտագործվում են AC վարորդների, DC choppers-ի, DC անջատիչների և ինդուկցիոն ջեռուցման համակարգերում: Դրանք կիրառվում են նաև բարձր հզորության ինվերտորների և փոփոխական արագությամբ շարժիչների համար: Ներկայումս Gate Turnoff Thyristors-ը փոխարինվում է Ինտեգրված Gate-Commuted Thyristors-ներով: Անջատման գործընթացին օգնելու համար Gate Turnoff Thyristor-ը կառուցվում է մեծ թվով թրիստորներ զուգահեռաբար միացնելու միջոցով: Նույնիսկ սարքը միացնելուց հետո ավելի լավ հուսալիության համար պետք է պահպանել դարպասի հոսանքի առնվազն փոքր քանակությունը: Gate Turnoff Thyristor-ին տրամադրվում է նաև snubber միացում, որը պաշտպանում է սարքը գերտաքացումից և վնասումից միացման գործընթացում: Դարպասի անջատիչ թրիստորն անջատելու համար ո՞ր հոսանք է կիրառվում:

Թողնել հաղորդագրություն 

հաղորդագրություն ցուցակ